卡方分布公式:f(x)=12πδexp⁡(−(x−μ)22δ2),若n个相互独立的随机变量ξ₁,ξ₂,...,ξn,均服从标准正态分布(也称独立同分布于标准正态分布),则这n个服从标准正态分布的随机变量的平方和构成一新的随机变量,其分布规律称为卡方分布。

确定一个式子自由度的方法是:若式子包含有n个变量,其中k个被限制的样本统计量,则这个表达式的自由度为n-k。比如中包含ξ1,ξ2,…,ξn这n个变量,其中ξ1-ξn-1相互独立,ξn为其余变量的平均值,因此自由度为n-1。对于任意正整数x,自由度为x的卡方分布是一个随机变量X的机率分布。

特点:

χ2分布在一象限内,呈正偏态,随着参数n的增大,χ2分布趋近于正态分布。

χ2分布的均值为自由度n,记为Eχ2=n,这里符号“E”表示对随机变量求均值;χ2分布的方差为2倍的自由度(2n),记为Dχ2=2n,这里符号“D”表示对随机变量求方差。从χ2分布的均值与方差可以看出,随着自由度n的增大,χ2分布向正无穷方向延伸(因为均值n越来越大),分布曲线也越来越低阔(因为方差2n越来越大)。

χ2分布具有可加性:若有K个服从χ2分布且相互独立的随机变量,则它们之和仍是χ2分布,新的χ2分布的自由度为原来K个χ2分布自由度之和。表示为:χ2分布是连续分布,但有些离散分布也服从χ2分布,尤其在次数统计上非常广泛。